Orbitais atômicos e moleculares

Prévia do material em texto

Leitura conceitual dirigida sobre orbitais atômicos e moleculares e suas representações. 
Base para pesquisa: Raymond Chang Kenneth A. Goldsby. i , i . Porto Alegre : AMGH, 
2013. F l gin n “Minh Bili t ” Cliq n [ Link ] 
C i q nti t t l t ni t 
1) Desenhe em 3D, os tipos de orbitais possíveis para cada subnnível s, p, d, f. 
 
 
 
 
C G t i l l hi i i it i t i 
2 D in g t i l l q i t nt estudo da geometria molecular? 
A geometria molecular serve para definir como os átomos estão distribuídos dentro da molécula. A 
geometria afeta muitas das propriedades da molécula. 
A teoria do octeto não é válida em alguns casos de moléculas, sendo falha em elementos a partir do segundo 
período. Desta forma, ocorreu uma revisão sobre as estruturas moleculares e sugeriu-se uma geometria 
aproximada para as moléculas. A geom t i l l ign l M l l de 
Elétrons da Camada l n i EC . Esta nova teoria elenca que pares eletrônicos isolados, ocupam 
mais espaço em torno do átomo, e isto se deve ao fato desde par isolado ser atraído pelo núcleo do átomo. A 
presença de pares de elétrons isolados provoca distorções nos ângulos de ligação da molécula. 
Mais pares eletrônicos = maior repulsão 
Maior eletronegatividade = maior repulsão (eletronegatividade é a capacidade do átomo em atrair os elétrons 
de uma ligação para perto de si). 
Dentro da geometria molecular, temos a geometria linear, triagonal plana, triagonal plana angular, 
tetraédrica, tetraédrica piramidal, tetraédrica angular, bipiramidal trigonal, bipiramidal trigonal gangorra e a 
 i i i l “ ” 
Através da geometria molecular conseguimos identificar se a molécula é polar ou apolar. 
Uma molécula é apolar quando o vetor resultante é igual a zero. Para descobrir o vetor resultante, dependerá 
da eletronegatividade dos átomos envolvidos. Pelo fato da eletronegatividade ser a capacidade do átomo em 
 t i l t n t i “ ” n l , v t lt nt t nt 
molécula apolar. 
No caso de uma molécula polar, o vetor resultante será diferente de zero. O átomo com a maior 
eletronegatividade irá atrair para perto de si, o átomo de menor eletronegatividade. A nuvem eletrônica será 
“ x ” l t i l t n g tiv 
Abaixo segue breve representação de uma molécula apolar ( ) e outra molécula polar ( ), ambas com a 
geometria linear. 
 
 
3) O que significa Hibridização? Dê um exemplo utilizando um desenho. 
Hibridação é união/cruzamento dos orbitais de determinado átomo, que geram uma nova série de orbitais 
híbridos. Um orbital híbrido ocorre quando orbitais não equivalentes de um mesmo átomo, se unem na 
formação de ligações covalentes. Para realizar a hibridação de um átomo, conta-se o número de pares de 
elétrons ligantes e não ligantes. Caso tenham ligações, duplas ou triplas, por exemplo, considera-se como 
um par ligante. 
A hibridação ocorre para explicar as ligações covalentes, portanto, não se aplica a elétrons isolados. Por se 
tratar de uma união de orbitais não equivalentes, o orbital atômico não é puro; mas o número de orbitais 
híbridos gerados, é igual ao número de orbitais puros presentes na formação do processo de hibridação. 
 Exemplo: Molécula de Amônia 
A molécula de amônia possui três ligações covalentes com o átomo de nitrogênio e um par de elétrons não 
ligantes, conforme representado abaixo: 
 
Para descobrir a hibridação do átomo nitrogênio, soma-se o número de ligações covalentes, que são três, 
com o número de pares de elétrons não ligantes, neste caso 1. Desta forma, temos quatro orbitais híbridos, 
sendo a hibridação . 
 
 
4) Quais os tipos de lig q nt σ π? nt nh xili n 
resposta. 
Ligação sigma (σ) é uma ligação covalente no qual tenho uma sobreposição frontal de orbitais, ou seja, no 
mesmo eixo. É uma ligação mais forte, estável e difícil de quebrar. 
Ligação Pi (π) acontece em paralelo; é ligação covalente no qual tenho a sobreposição lateral de orbitais. É 
uma ligação mais fraca, instável e fácil de quebrar. 
Abaixo segue representação utilizando uma molécula de : 
 
Cor verde representa as ligações Sigma, que ocorrem devido a sobreposição frontal, já na cor violeta, temos 
as ligações Pi que ocorrem em paralelo. 
Através desta ilustração, conseguimos identificar que as ligações simples entre C e H são Sigma e na ligação 
tripla entre o C, temos a do meio como ligação Sigma, e as outras duas formam ligações Pi. 
 
5) Qual a diferença de um orbital atômico e um orbital molecular? Faça um desenho para auxiliar na sua 
explicação.